ورزش در دوران کودکی، موجب تقویت عملکرد شناختی در مراحل بعدی زندگی می‌شود

بر اساس نتایج مطالعه‌ای که در ساینس‌دیلی گزارش شد، شرکت‌کنندگانی که در دوران کودکی ورزش می‌کردند، صرف نظر از سن کنونی، در آزمون‌های شناختی بهتر عمل می‌کنند؛ البته چنین ارتباطی میان عملکرد وظیفه و ورزش پس از کودکی دیده نشد که نشان می‌دهد ورزش در دوران کودکی خصوصاً برای رشد مغز و سلامت شناختی طولانی‌مدت بسیار مهم است.

پژوهشگران نشان دادند افرادی که در دوران کودکی (تا ۱۲ سالگی) ازنظر جسمی فعال هستند، در مراحل بعدی زندگی عملکردهای شناختی بالاتری دارند؛ اما آن‌ها نتوانستند ارتباطی میان عملکرد شناختی و فعالیت جسمی پس از کودکی پیدا کنند.

ارتباط مثبت بین ورزش در دوران کودکی و عملکرد شناختی در تفکیک مدولار شبکه‌های مغز، تقویت اتصال بین دو نیمکره‌ی مغز، ضخامت بیشتر قشر، سطوح پایین‌تر الگوی شاخه درختی دندریتیک و کاهش تراکم مشهود بود.

در دوران کودکی، تشکیل شبکه‌ی مغز در برابر عوامل محیطی و تجربیات حساس است. تصور می‌شود ورزش در این دوره رشد شبکه‌های مغزی را بهینه می‌کند و با حفظ و تقویت عملکرد شناختی در مراحل بعد زندگی ارتباط دارد.

پژوهش‌های انجام‌شده در دهه گذشته نشان داده است که ورزش در دوران کودکی بر توسعه‌ی عملکردهای شناختی اثر دارد. یافته‌های اخیر حاکی از آن بوده است که ورزش در دوران کودکی به حفظ و تقویت عملکرد شناختی در میان‌سالی و سالخوردگی کمک می‌کند؛ البته تغییر در عملکرد مغز و ساختارهای مرتبط با این ارتباط مثبت هنوز مشخص نشده است. مطالعه‌ی جدید ارتباط فعالیت جسمی در دوران کودکی و عملکرد شناختی را در مراحل بعدی زندگی با استفاده از MRI (تصویربرداری تشدید مغناطیسی) بررسی کرد تا تغییرات ساختاری و کارکردی پشت‌صحنه‌ی این ارتباط را شناسایی کند.

داده‌های تصویری حاصل از MRI مورد تجزیه‌و‌تحلیل قرار گرفت و این موارد اندازه‌گیری شد

• اتصالات عملکردی و ساختاری
• ضخامت قشر
• میلین‌سازی
• پراکنش شاخه‌های عصبی
• شاخص تراکم

مغز مطابق با پروژه‌ی هیومن کانکتوم به ۳۶۰ ناحیه تقسیم شد و پارامترهای عملکردی و ساختاری برای هر ناحیه به دست آمد. در تجزیه‌و‌تحلیل آماری، اطلاعات به‌دست‌آمده از طریق پرسش‌نامه‌ها به‌عنوان متغیرهای مداخله‌گر مورد استفاده قرار گرفت. این موارد شامل سطح تحصیلات شرکت‌کنندگان و والدین آن‌ها، تعداد خواهر و برادرها و ورزش در دوران بزرگ‌سالی بود.

پژوهشگران در ابتدا رابطه‌ی ورزش کردن در دوران کودکی و عملکرد در وظیفه‌ی برو/نرو را تجزیه‌و‌تحلیل کردند (نرخ هشدار کاذب). شرکت‌کنندگانی که در دوران کودکی (تا سن ۱۲ سالگی) ورزش می‌کردند، نسبت به کسانی که ورزش نمی‌کردند، نرخ هشدار کاذب پایین‌تری داشتند. علاوه بر این، این ارتباط بدون توجه به سن شرکت‌کننده وجود داشت؛ اما چنین ارتباطی میان عملکرد وظیفه و ورزش پس از کودکی مشاهده نشد.

در مرحله‌ی بعدی، گروه پژوهشی اتصالات ساختاری و عملکردی مرتبط با عملکرد در وظیفه‌ی برو/نرو را در شرکت‌کنندگانی که در دوران کودکی ورزش می‌کردند، بررسی کردند. بر اساس این نتایج، آن‌ها تأیید کردند که ازنظر اتصالات ساختاری مغز، ارتباطات مثبتی وجود داشت و بین ورزش در دوران کودکی و نرخ هشدار کاذب در وظیفه‌ی برو/نرو ارتباط منفی وجود داشت.

اتصالات شبکه در سطح گسترده در بیش از نیمی از (۷۳ درصد) از مناطق متصل ازنظر ساختاری که ارتباط مثبتی با نرخ هشدار کاذب وظیفه‌ی برو/نرو داشتند، دیده می‌شد. از طرف دیگر، اتصالات بین‌ نیمکره‌ای در بیشتر (۸۸ درصد) مناطق متصل ازنظر ساختاری که با نرخ هشدار کاذب ارتباط منفی داشتند، قابل مشاهده بود.

ازنظر اتصالات میان مناطق عملکردی، اتصالاتِ بیانگر ارتباط مثبت با نرخ هشدار کاذب وظیفه‌ی برو/نرو در شرکت‌کنندگانی که در دوران کودکی ورزش می‌کردند، شناسایی شد؛ اما ارتباط منفی دیده نشد. علاوه بر این، در بیشتر (۹۱ درصد) مناطق متصلی که ارتباط مثبتی با نرخ هشدار کاذب وظیفه داشتند، اتصال شبکه در سطح گسترده دیده شد.

در آن دسته از شرکت‌کنندگانی که در دوران کودکی ورزش نمی‌کردند، اتصالات ساختاری یا عملکردی در ارتباط با نرخ هشدار کاذب در وظیفه‌ی برو/نرو دیده نشد. سرانجام، پژوهشگران پارامترهای ساختار قشری را در رابطه با نرخ هشدار کاذب وظیفه‌ی برو/نرو در شرکت‌کنندگانی که در دوران کودکی ورزش کرده بودند، بررسی کردند. آن‌ها دریافتند که عملکرد وظیفه ارتباط منفی با تراکم قشر مغز و ارتباط مثبت با مقدار پراکنش شاخه‌های عصبی دارد.

نتایج فوق نشان می‌دهد تفکیک مدولار و تقویت اتصالات بین نیم‌کره‌ای در شبکه‌های مغزی افرادی که در دوران کودکی ورزش می‌کردند، تعداد اشتباهات آن‌ها را در انجام وظیفه‌ی برو/نرو کاهش می‌داد.

نتایج این پژوهش در ماه می در مجله‌ی NeuroImage منتشر شد.

مدول: واحد منفردی که با واحدهای دیگر ترکیب می‌شود تا ساختار کلی سیستم را تشکیل بدهد. مغز انسان ساختار مدولار واضحی دارد: به تعدادی شبکه‌ی بزرگ‌تر تقسیم می‌شود که هر یک از چندین ناحیه تشکیل شده‌اند.

اتصالات ساختاری و عملکردی: به روابط ساختاری و عملکردی بین مناطق مختلف مغز اشاره دارد. اتصالات ساختاری بین مناطق مغز را می‌توان با اتصالات آناتومیکی رشته عصبی تشخیص داد و اتصالات عملکردی بر اساس شباهت‌های موجود میان الگوهای فعالیت عصبی نشان داده می‌شود.

پروژه Human Connectome: این پروژه پژوهشی بزرگ در سال ۲۰۱۲ در آمریکای شمالی آغاز شد و هدف آن دستیابی به درکی عمیق از اتصالات مغزی است.